Influence de la capacité électrique du corps humain

[invitefe0af401]

Bonjour,
J’aimerais comprendre de manière analytique l'influence de la capacité électrique (du corps humain) sur ce projet.

Voici l’introduction :
« La capacité est la mesure de la quantité de charges électriques pouvant être stockées par un objet. La bibliothèque vérifie l’état de deux broches sur l’Arduino (réceptrice et émettrice) et mesure le temps qu’il leur faut pour être au même état. Ces broches seront reliées à un matériau conducteur comme du papier d’aluminium. Quand vous vous rapprochez de l’objet, votre corps absorbera une partie des charges, retardant le moment où les broches seront au même état. »

Voici le schéma électrique :
schéma elec.jpg
La broche 4 fournit le courant au capteur.

Voici mon interprétation:
interpretation.jpg

J’aimerai caractériser les influences de la résistance R (Si R augmente alors…), de la capacité C (il s’agit bien de la capacité du corps humain ?) et leur lien entre eux.
La résistance semble dimensionnée pour la capacité du corps humain, c’est exact ? Comment le démontrer ?
Est ce que la surface du matériau conducteur a un impact (ex: faible détection) ?

Pouvez-vous m’aider à corriger ou affiner mes suppositions ?

Merci d’avance.
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[phys4]

Bonsoir,
Pour un humain qui est debout sur le sol, l'effet sera celui d'une résistance, car le corps humain est trop conducteur. Cette résistance est très variable, car non linéaire et fortement dépendante du taux d'humidité.

Pour avoir un condensateur il faut être debout sur une plaque de verre ou autre support bien isolant.. La capacité dépendra alors beaucoup de l'environnement immédiat.

[invitefe0af401]

Bonjour,
Si le corps humain réagit comme une résistance, comment peut-il ralentir la mise à niveau de la broche de sortie dans cette expérience : "La capacité est la mesure de la quantité de charges électriques pouvant être stockées par un objet. La bibliothèque vérifie l’état de deux broches sur l’Arduino (réceptrice et émettrice) et mesure le temps qu’il leur faut pour être au même état."

Merci

[phys4]

Si l'objet mesuré n'est pas isolé, alors la mesure n'arrivera pas à zéro, et ce sera une mesure de rapport de résistances.

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Je me permets de corriger cette définition incorrecte :

La capacité est la mesure de la quantité de charges électriques pouvant être stockées par un objet.

Il n’y a pas de limites à la quantité de charges électriques pouvant être stockées par un objet.

La capacité est Q/V, c’est à dire, la charge totale stockée divisée par la différence de potentiel. (Entre les deux armatures pour un condensateur, et par rapport à l’infini pour un objet isolé dans l’espace).
La capacité d’une personne isolée (au moins semelles en caoutchouc) est de l’ordre de 200 pF.
Au revoir.

[invitefe0af401]

Si l'objet mesuré n'est pas isolé, alors la mesure n'arrivera pas à zéro, et ce sera une mesure de rapport de résistances.

C'est à dire ? Je ne comprend pas, il n'y a pas "d'objet mesuré".

Bonjour.
Je me permets de corriger cette définition incorrecte :
Il n’y a pas de limites à la quantité de charges électriques pouvant être stockées par un objet.
La capacité est Q/V, c’est à dire, la charge totale stockée divisée par la différence de potentiel. (Entre les deux armatures pour un condensateur, et par rapport à l’infini pour un objet isolé dans l’espace).
La capacité d’une personne isolée (au moins semelles en caoutchouc) est de l’ordre de 200 pF.
Au revoir.

La personne en contact avec la surface conductrice va absorber une partie du courant ? Nous allons donc "nous charger électriquement" ? Jusqu'à quel niveau ?

[invite6dffde4c]

La personne en contact avec la surface conductrice va absorber une partie du courant ? Nous allons donc "nous charger électriquement" ? Jusqu'à quel niveau ?

Re.
Si on attend suffisamment longtemps (ici, quelques µs) on se chargera maximum à la tension (par rapport à la terre) de l’objet que l’on touche. Si c’est un Arduino, cela fera 5 V (maximum).
A+

[invitefe0af401]

Bonjour,
Une dernière question.

En frottant les pieds sur une moquette en laine, on lui arrache des électrons (particules chargées négativement). Notre corps est initialement neutre (ni positif, ni négatif) reçoit une charge excédentaire appelée électricité statique. Lorsque nous touchons la poignée d’une porte conductrice, la charge négative accumulée se déplace vers la poignée et nous ressentons un picotement. Notre corps est conducteur et permet aux charges de s’écouler vers la poignée.

Le corps a une capacité. Donc il peut se charger et se décharger électriquement mais ce n'est pas des électrons ?

Est ce que l'électricité statique "vérifie" le fit que nous avons une capacité électrique ou c'est un autre phénomène ?

Merci d'avance

[invite6dffde4c]

Bonjour.
Le « frottement » avec la moquette n’a rien à voir avec limer un métal.

L’électricité par frottement est une idée reçue qui se transmet de prof en élève depuis des siècles.

Ce qui existe est l’électrification par contact. Ici le « frottement » n’arrache rien. Il ne sert qu’à augmenter les points de contact.

Quand vous mettez deux corps différents en contact (isolants ou conducteurs) des électrons passent de l’un à l’autre suivant le potentiel de contact entre les corps. L’un reçoit une charge négative (gagne de électrons) et l’autre une charge positive (perd des électrons). Ces charges restent au niveau de la surface de contact. Quand on sépare les corps, les charges restent dans chaque corps, mais la capacité (farads) entre les deux diminue du fait de la séparation. Du coup la différence de tension entre les corps, qui était de l’ordre d’une fraction de volt, peut devenir des milliers de volts.

Tout objet (conducteur pour simplifier) isolé a une capacité électrique par rapport au reste des objets et par rapport à l’Univers.
Dans le cas d’une personne isolé, en plus de sa capacité par rapport à l’Univers (entre 50 et 200 pF suivant ses dimensions et sa position), elle a la capacité du condensateur formé par ses pieds et le sol, avec ses semelles comme diélectrique. Ça peut monter à 1 nF suivant l’âge du capitaine.
Au revoir.